DE102012210086A1

DE102012210086A1 - Kupplungsausrücklager

Info

Publication number: DE102012210086A1
Application number: DE201210210086
Authority: DE
Inventors: Alan Morgensztern; Fábio Nonato de Paula
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2013-12-19

Abstract

Es wird eine Dichtung 13 für Kupplungsausrücklager 1 angegeben, welche die zwischen Lagerringen 2, 3 angeordnete Wälzkörper 4 gegen Umwelteinflüsse abdichtet. Da die Kupplungsausrücklager 1 bzw. deren Bauteile zur Verkippung gegenüber der Rotationsachse R neigen, wird eine Dichtung 13 angegeben, welche von einem U-förmigen Profil 14 und einer Dichtscheibe 16 gebildet wird. Dabei taucht der innere Rand 15a der Dichtscheibe 16 in das U-förmige Profil 14 ein, während der äußere Rand 15b als berührende Dichtung auf einer Dichtfläche 12b aufsteht. Ferner sind Mittel 18, 19 vorhanden, welche ein Mitdrehen der Dichtscheibe 16 im U-förmigen Profil 14 unterbinden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Kupplungsausrücklager vorzugsweise für Kraftfahrzeuge.
Wie etwa in DE 10 2010 010 735 dagestellt, umfassen Vorrichtungen dieser Bauart einen Lagerinnenring und einen relativ zu dem Lagerinnenring um eine zentrale Drehachse drehbaren Lageraußenring, wobei zwischen den beiden Lagerringen ein Lagerinnenraum mit einer Anzahl von Wälzkörpern ausgebildet ist, und wobei zur Abdichtung dieses Lagerinnenraums zwischen den beiden Lagerringen Dichtungen vorgesehen sind, welche an einem der beiden Lagerringe befestigt sind. Der Lagerinnenring solcher Kupplungsausrücklager ist in aller Regel zumindest drehstarr auf einer axial verschiebbaren Schiebehülse angeordnet. Der Lageraußenring solcher Kupplungsausrücklager steht zum Ein- und Ausrücken der Kupplung über ein Flanschteil mit einer zur Kupplung gehörigen Tellerfeder in Wirkverbindung.
Um eine hohe Laufruhe und einen geringen Verschleiß von Kupplungsausrücklagern zu erhalten, ist es wünschenswert, dass die beiden durch die Kupplung getrennten Antriebskomponenten möglichst keinen achsparallelen Versatz der kraftübertragenden Wellen haben. Diese Bedingungen sind in der Praxis aber nur mit unvertretbar hohem Aufwand realisierbar. Deshalb ist man dazu übergegangen, eine zur kraftübertragenden Welle parallele Selbstzentrierung am Kupplungsausrücklager vorzusehen. So eine Ausbildung ist etwa in DE 19912431 gezeigt.
Wenngleich die bekannten Ausbildungen zur Selbstzentrierung die Laufruhe entscheidend verbessern und den Verschleiß von Kupplungsausrücklagern reduzieren, ist die Abdichtung von Kupplungsausrücklagern immer noch nicht befriedigend gelöst, wenn man zum Ausgleich des Versatzes Selbstzentrierungen vorsieht. Werden nicht berührende Dichtungen eingesetzt, führt der Versatz dazu, dass das gewünschte Dichtungssystem einen ungleichmäßigen und letztlich für die schlechte Dichtwirkung verantwortlichen Dichtspalt hat. Treten diese Verhältnisse bei berührenden Dichtungen auf, verschleißen die berührenden Dichtungen durch den intensiven Kontakt zwischen Dichtlippe und Dichtfläche relativ schnell. Auch kann auf Grund der Exzentrizität nicht ausgeschlossen werden, dass die als berührende Dichtung ausgelegten Dichtungen nicht vollumfänglich an der Dichtfläche anliegen.
Aufgabe der Erfindung
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kupplungsausrücklager anzugeben, welches trotz nicht achsparalleler Ausrichtung der kraftübertragenden Wellen eine verbesserte Dichtung aufweist.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 enthalten.
Ist gemäß Anspruch 1 wenigstens eine der Dichtungen aus einem Uförmigen Profil und einer kreisringförmigen, einen inneren und einen äußeren Rand umfassenden Dichtring gebildet, wobei im verbundenen Zustand von Profil und Dichtring einer der Ränder des Dichtrings im Uförmigen Profil radial beweglich gelagert ist, können Exzentrizitäten sehr einfach kompensiert werden. Maßgeblich ist dies darauf zurückzuführen, dass der Dichtring nicht den gesamten Abstand zwischen den abzudichten Bauteilen abdichten muss, sondern diese Aufgabe zusammen mit dem U-förmigen Profil übernimmt. Da überdies hinaus der eine Rand des Dichtrings im U-förmigen Profil radial beweglich angeordnet ist, wird durch das Zusammenspiel von U-förmigem Profil und eingreifendem Rand ein Puffer geschaffen, der geeignet ist, vorkommende Exzentrizitäten auszugleichen, ohne dass der andere Rand des Dichtrings seinen vorbestimmten Kontakt zur Dichtfläche verliert. Auch wird durch das Uförmige Profil sichergestellt, dass der Dichtring zwischen den Schenkeln des U-förmigen Profils geführt wird, so dass auch einer leichten Verkippung der beiden kraftübertragenden Wellen gegeneinander ein Abknicken des Dichtrings in Achsrichtung weitgehend vorgebeugt wird.
Die Dichtwirkung ist besonders gut, wenn gemäß Anspruch 2 im verbundenen Zustand von Profil und Dichtring und unabhängig von der relativen Lage von Profil und Dichtring zueinander die Schenkel des U-förmigen Profils immer den in den Ring eingreifenden Rand des Dichtrings in Umfangsrichtung vollständig überlappen.
Ist gemäß Anspruch 3 der Rand des Dichtrings, mit welchem dieser in das U-förmige Profil eingreift, mindestens mit einer Aussparung oder mindestens mit einem Vorsprung versehen und greift diese Aussparung oder dieser Vorsprung in einen komplementären Vorsprung oder eine komplementäre Aussparung ein, die am U-förmigen Profil vorgesehen ist, wird ausgeschlossen, dass sich Dichtring und U-förmiges Profil gegeneinander verdrehen. Dies stellt trotz der radialen Beweglichkeit des Dichtrings im U-förmigen Profil sicher, dass sich die Kombination aus Dichtring und U-förmigen Profil wie eine berührende, einstückig ausgebildete Dichtung verhält.
Eine für die Zwecke im Zusammenhang mit der Abdichtung von Kupplungsausrücklagern erforderliche radiale Beweglichkeit des Dichtrings innerhalb des U-förmigen Profils bleibt bei einem auch in Umfangsrichtung gemäß Anspruch 3 festgelegten Dichtring erhalten, wenn gemäß Anspruch 4 der jeweilige und in eine Aussparung eingreifende Vorsprung in Umfangsrichtung des U-förmigen Profils oder des Randes des Dichtrings die Aussparung nicht vollständig ausfüllt.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Es zeigen:
1 ein Kupplungsausrücklager geschnitten,
2 ein Detail gemäß 1,
3 ein weiteres Detail gemäß 1, und
4 eine Seitenansicht auf ein U-förmiges Profil.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung soll nun an Hand der Figuren näher erläutert werden.
Das in 1 gezeigte Kupplungsausrücklager 1 wird im Wesentlichen von einem Lagerinnenring 2 und einem Lageraußenring 3 gebildet, wobei der Lageraußenring 3 den Lagerinnenring 2 koaxial mit radialem Abstand A umgibt. Im radialen Abstand A sind Wälzkörper 4 angeordnet, welche von einem Käfig 5 geführt sind und welche auf von den Lageringen 2, 3 bereitgestellten Laufbahnen 6a, 6b abrollen.
Ferner ist eine Schiebehülse 7 vorgesehen, welche mit dem Lageraußenring 3 in Wirkverbindung steht. Diese Schiebehülse 7 ist auf einer Welle (in 1 nicht gezeigt) axial verschiebbar angeordnet.
Der radiale Abstand A zwischen dem Lagerinnenring 2 und dem Lageraußenring 3 wird von einer berührenden Dichtung 8 abgedichtet. Diese Dichtung 8 wird von einem L-förmigen Trägerring 9 und einer Dichtlippe 10 gebildet, wobei der Trägerring 9 mit seinem einen Schenkel 11a mit dem Lageraußenring 3 verbunden ist. Die Dichtlippe 10, welche mit dem anderen Schenkel 11b des Trägerrings verbunden ist, steht auf einer zylindrischen Dichtfläche 12a auf, welche Teil des Lagerinnenring 2 ist.
Der axiale Abstand B zwischen Schiebehülse 7 und Lagerinnenring 2 wird von einer Dichtung 13 abgedichtet. Diese Dichtung 13 wird im Wesentlichen von einem U-förmigen Profil 14 und einer kreisringförmigen, einen inneren und einen äußeren Rand 15a, 15b habenden Dichtscheibe 16 gebildet.
Im in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das U-förmige Profil 14 mit der Schiebehülse 7 verbunden, so dass die Schenkel 11c, 11d sich in Richtung des Lagerinnenrings 2 erstrecken. 2, welche eine größere Auflösung der Dichtung 13 in ihrer Einbausituation zum Gegenstand hat, zeigt, dass die Dichtscheibe 16 mit ihrem inneren Rand 15a in den zwischen den beiden Schenkeln 11c, 11d belassenen Raum 17 eingreift, ohne allerdings diesen Raum 17 in radialer Richtung vollständig auszufüllen.
Der äußere Rand 15b der Dichtscheibe 16 steht an der zylindrischen Dichtfläche 12b auf, welche ebenfalls vom Lagerinnenring 2 bereitgestellt wird.
Wesentlich für die Funktionsweise der Dichtung 13 ist, dass der Durchmesser D (1) des äußeren Randes 15b und der der zylindrischen Dichtfläche 12b gleich groß sind und dass der innere Rand 15a der Dichtscheibe 16 den Raum 17 zwischen den Schenkeln 11c, 11c nicht vollständig ausfüllt ist, wenn die Schiebehülse 7, der Lagerinnenring 2 und die Dichtung 13 konzentrisch zur Rotationsachse R ausgerichtet sind. Diese unvollständige Ausfüllung des Raumes 17 durch die Dichtscheibe 16 in Umfangsrichtung stellt sicher, dass auch bei einer leichten Verkippung der Schiebehülse 7 oder des Lagerinnenrings 2 gegenüber der Rotationsachse R die Dichtwirkung zwischen der Dichtscheibe 16 und dem U-förmigen Profil 14 erhalten bleibt, da trotz der leichten Verkippung der innere Rand 15a in axialer Richtung immer noch von den Schenkeln 11c, 11d überdeckt wird. Ergibt sich eine Verkippung, welche in 1 durch die gezeigte Winkelablage α angedeutet ist, ist – wie leicht einzusehen ist – der Raum 17 in Umfangsrichtung natürlich unterschiedlich groß, weil bedingt durch die Winkelablage der innere Rand 15a unterschiedlich tief zwischen die Schenkel 11c, 11d eintaucht.
Dadurch, dass die Dichtscheibe 16 an den Schenkeln 11c, 11d anliegt und somit durch diese geführt wird, muss wegen der teleskopartigen Wirkung vom U-förmigen Profile 14 und Dichtscheibe 16 nicht befürchtet werden, dass die Dichtscheibe 16 bzw. der Rand 15b bei der mit der Verkippung einhergehenden Veränderung des Abstandes B beispielsweise bereichsweise abgeknickt wird bzw. andere Bereiche den Kontakt zur Dichtfläche 12b verlieren.
Um auszuschließen, dass durch den körperlichen Kontakt zwischen äußerem Rand 15b und der entsprechenden Dichtfläche 12b die Dichtscheibe 16 mitgenommen wird, wenn der Lagerinnenring 2 in Rotation versetzt ist, sind im Schenkel 11d des U-förmigen Profils 14 Aussparungen 18 vorgesehen, in die an der Dichtscheibe 16 angebrachte Vorsprünge 19 eingreifen. Im in 3 gezeigten Detail ist diese Festlegung der Dichtscheibe 16 im U-förmigen Profil 14 so gelöst, dass der innere Rand 15a der Dichtscheibe 16 zur Formung eines in die Aussparung 18 eingreifenden Vorsprungs 19 umgebogen ist.
In 4 ist eine Sicht auf eine Dichtung 13 in Pfeilrichtung P gemäß 3 gezeigt, wobei der Schenkel 11c weggeschnitten ist. Dieser Darstellung ist entnehmbar, dass der an der Dichtscheibe 16 angebrachte und in die Ausnehmung 18 des Schenkels 11d eingreifende Vorsprung 19 die Ausnehmung 18 in Umfangsrichtung nicht vollständig ausfüllt. Diese Verhältnisse sind in 4 mit dem Bezugzeichen a angedeutet. Das eben erläuterte Spiel in Umfangsrichtung stellt zusammen mit der radialen Beweglichkeit des Vorsprungs 19 in der Ausnehmung 18 sicher, dass eine im U-förmigen Profil 14 gelagerte Dichtscheibe 16 eine volle Beweglichkeit in alle Raumrichtungen hat und sich mithin Verkippungen sehr leicht anpassen kann, ohne dass sich die Dichtwirkung verändert.
Nur der Vollständigkeit sei darauf hingewiesen, dass die in den 3 und 4 gezeigte Festlegung in Umfangsrichtung an zwei oder drei Stellen der aus dem Profil 14 und der Dichtscheibe 6 gebildeten Dichtung 13 ausgebildet sein kann.
Auch ist die Verwendung der Dichtung 13 nicht auf die Abdichtung des Abstandes B zwischen dem Lagerinnenring 2 und der Schiebehülse beschränkt. Vielmehr kann in einem anderen – nicht dargestellten – Ausführungsbeispiel die Dichtung 8 zwischen den beiden Lagerringen 2, 3 durch eine Dichtung 13 ersetzt sein.
Bezugszeichenliste

1: Kupplungsausrücklager
2: Lagerinnenring
3: Lageraußenring
4: Wälzkörper
5: Käfig
6a, 6b: Laufbahnen
7: Schiebehülse
8: Dichtung
9: Trägering
10: Dichtlippe
11a, 11b: Schenkel
12a, 12b: Dichtfläche
13: Dichtung
14: U-förmiges Profil
15a, 15b: Rand
16: Dichtscheibe
17: Raum
18: Aussparung
19: Vorsprung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010010735 [0002]
DE 19912431 [0003]

Claims

Kupplungsausrücklager, mit einem Lagerinnenring 2 und einem Lageraußenring 3, der im Wesentlichen koaxial zum Lagerinnenring 3 angeordnet ist, mit Wälzkörpern 4, die im radialen Abstand A zwischen den beiden Lagerringen 2, 3 angeordnet sind und auf Laufbahnen 6a, 6b abrollen, die an den Lagerringen 2, 3 vorgesehen sind, und mit Dichtungen 8, 13, die die zwischen den Lageringen 2, 3 abrollenden Wälzkörper 4 gegenüber der Umwelt abdichten, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Dichtungen 13 aus einem Ring mit im Wesentlichen U-förmigem Profil 14 und einer kreisringförmigen, einen inneren und einen äußeren Rand 15a, 15b umfassenden Dichtring 16 gebildet ist, wobei im verbundenen Zustand von Profil 14 und Dichtring 16 einer der Ränder 15a des Dichtrings 16 im U-förmigen Profil 14 radial beweglich gelagert ist.
Kupplungsausrücklager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass im verbundenen Zustand von U-förmigem Profil 14 und Dichtring 16 und unabhängig von der relativen Lage von Profil 14 und Dichtring 16 zueinander die Schenkel 11c, 11d des U-förmigen Profils 14 immer den in das Profil 14 eingreifenden Rand 15a des Dichtrings 16 in Umfangsrichtung vollständig überlappen.
Kupplungsausrücklager nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Rand 15a des Dichtrings 16, mit welchem dieser in das Uförmige Profil 14 eingreift, mindestens mit einer Aussparung 18 oder mindestens mit einem Vorsprung 19 versehen ist und diese Aussparung 18 oder dieser Vorsprung 19 in einen komplementären Vorsprung 19 oder eine komplementäre Aussparung 18 eingreift, die am U-förmigen Profil 14 vorgesehen ist.
Kupplungsausrücklager nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige und in eine Aussparung 18 eingreifende Vorsprung 19 in Umfangsrichtung des U-förmigen Profils 14 oder des Randes 15a des Dichtrings 16 die Aussparung 18 nicht vollständig ausfüllt.